• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권1호
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• pp.18-34
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• 2024

본 연구는 데이터 시각화에 기반한 과학 학습 프로그램이 초등학교 과학영재의 과학 탐구 능력과 창의적 문제해결능력에 미치는 영향을 탐색하고자 한 것이다. 이를 위해 총 12차시의 테블로를 활용한 데이터 시각화 과학 학습 프로그램을 개발하였다. 연구 대상은 연구자가 지도하고 있는 3개의 영재학급 학생 61명으로 하였으며, 환경과 상황에 맞게 수정된 과학 탐구 능력 검사지와 창의적 문제해결력 검사지를 사전, 사후에 투입하였다. 연구 결과 데이터 시각화에 기반한 과학 학습은 과학 탐구 능력 중 기초탐구 능력에는 별다른 영향을 미치지 못하였다. 다만 하위영역 중 추리 영역에서만 유의미한 결과가 나타났다. 반면 기초 탐구 능력과 대조적으로 통합 탐구 능력에는 통계적으로 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 5개의 하위영역 중 자료변환, 자료해석, 변인통제 3개의 영역에서 유의미한 결과가 나타났다. 하지만 변인통제와 연관이 있는 가설설정의 경우 학생들이 변인통제 과정과 가설설정의 정확한 개념을 혼동한 것으로 나타났다. 한편, 프로그램 적용을 통해 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 탐색하였는데 통계적으로 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 4개의 하위영역 모두에서 유의미한 결과가 나왔다. 테블로의 기능을 학생들이 능숙하게 익히게 된 것과 토의 토론하는 협력학습, 절차적 사고를 중시하는 데이터 시각화 프로그램의 주제적 영향이 이와 같은 결과에 기인한 것으로 해석되었다. 본 연구를 통해 데이터 시각화에 기반한 과학 학습과 앞으로의 미래교육 방향에 대하여 시사점을 얻을 수 있었다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.39-60
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• 2015

본 논문에서는 van Hiele의 단계적 교수법에 근거한 예비교사들의 수학 수업에서 학생들을 지식 구성의 주체로 만드는 탐구 활동의 활성화 방안을 탐색하고자 한다. 이를 위하여 예비교사들의 수업 지도안과 수업 시연에서 van Hiele의 단계적 교수법의 정보 단계와 안내된 탐구단계에서의 교수 학습 상황을 분석한다. 이와 같은 교수 학습 상황에서 탐구학습 또는 발견학습의 활성화 가능성을 탐색한다. 특히, 본 연구에서 삼각형의 외심과 내심을 두 도형의 위치관계라는 개념구조 안에서 삼각형과 원의 위치관계를 출발점으로 설정하는 방안을 제안하고 이 제안에 대한 구체적인 실행 방법으로서 "사실1: 삼각형의 외접원은 유일하게 존재한다."와 "사실2: 삼각형의 내접원은 유일하게 존재한다."는 두 가지 사실의 도입과 증명을 van Hiele의 단계적 교수법에 근거한 새로운 지도방법으로 제시하고자 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권3호
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• pp.448-460
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• 1999

수준별 학습지는 열린 교실에서 주요한 학습 자료이다. 그러나, 초등 학교에서 학습지들이 종종 원칙없이 개발되어 왔다. 특히, 과학 교육적 요소들이 학습지 개발에서 무시되어 온 경향이 있다. 이러한 문제점들을 개선하고자 과학 지식의 맥락적 특성과 교육적 구성주의를 고려한 수준별 학습지 모형을 개발하였다. 이 모형의 틀은 탐구와 학습 과제에 나타나는 맥락으로 구성되어 있다. 학습지의 수준은 탐구요소의 통합성과 맥락의 친근성을 바탕으로 결정하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.573-584
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• 2015

오랜 기간 동안 과학교육 분야에서 탐구는 과학 학습의 핵심적인 목표이자 수단으로 자리매김해왔다. 그러나 교육 실천의 맥락에서 탐구 활동을 온전히 수행하기란 결코 녹록하지 않으며, 탐구의 역할과 기능에 대한 논의는 여전히 분분하다. 따라서 과학교사들이 실제로 탐구를 지도하면서 겪는 어려움을 비판적으로 검토하는 일은 반드시 필요하다. 본 연구에서는 탐구를 지도하는 교사에 초점을 두고, 예비교사의 탐구에 대한 인식과 실천 사이에서 나타나는 갈등의 양상을 질적 사례연구를 통해 살펴보고자 했다. 연구 참여자는 과학교육을 전공하는 8명의 대학생들이다. 이들은 약 1년 동안 주말 과학 프로그램에서 저소득층 중학생들의 보조교사와 멘토로 활동하면서, 방학 기간에는 자유로운 방식으로 담당 학생들의 탐구 활동을 지도하였다. 연구의 사례는 '자유탐구에서 수행하는 예비 과학교사의 탐구지도 활동'으로, 참여자의 개인면담과 집단면담과 참여관찰 기록, 자기보고서 등을 연구 자료의 분석에 사용하였다. 그 결과, 예비교사들은 학습자의 능동성뿐만 아니라 교과 지식과 연역적 절차 역시 탐구 활동을 가능하게 하는 중요한 요인으로 인식하고 있었다. 그러나 예비교사들이 실제로 탐구를 계획하거나 수행할 때, 인식과 실천 사이의 간극으로 인해 딜레마와 마주했다. 딜레마의 양상은 '발산하는 탐구와 수렴하는 과학', '흥미 중심의 탐구와 학습 중심의 탐구', '학습 주체로서의 학생과 부족한 지식인으로서의 학생'의 세 가지로 정리하였다. 끝으로 예비교사들의 딜레마 해소 과정을 논의하면서, 탐구와 과학교사에 대한 대안적인 관점을 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권7호
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• pp.576-585
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• 2004

이 연구는 국민공통기본교육과정 해양영역의 용어, 학습개념, 탐구를 대상으로 학습 연계성을 분석하였다. 분석 대상 교과서는 제 7 차 교육과정에 의해 집필된 초등학교 4학년, 중학교 7학년, 고등학교 10학년 과학교과서를 사용하였다. 용어의 사용 빈도는 초등학교에서 중 ${\cdot}$ 고등학교로 학교급이 올라가면서 증가하였으나, 용어의 해설은 고등학교로 갈수록 감소하였다. 학습개념은 초${\cdot}$중${\cdot}$고등학교에 관계없이 구체적 개념이 형식적 개념보다 많은 것으로 조사되었다. 탐구상황은 순수 과학적 상황이 초${\cdot}$중${\cdot}$고등학교 전 과정에서 통해서 가장 높았다. 탐구과정은 초등학교에서 중학교, 고등학교로 올라감에 따라 기본적 탐구과정에서 통합적 탐구과정의 비율이 증가하는 것으로 조사되었다. 탐구활동은 초${\cdot}$중${\cdot}$고등학교에서의 토의, 실험, 조사의 탐구활동이 많았으나, 고등학교에서는 견학 및 과제 연구가 전혀 제시되지 않았다. 이러한 결과에서, 기본 교육자료인 교과서에는 학교급에 상관없이 주요 용어에 대한 설명이 필요한 것으로 보인다. 또한, 학습개념과 탐구상황은 학생들의 인지발달과 과학${\cdot}$기술${\cdot}$사회와의 관계에서 전인적 학습이 가능하도록 할 필요가 있다. 특히, 지구과학교육에서 탐구활동은 야외학습을 통한 교육적인 효과가 크기에 적절한 적용이 요구된다.

• 과학교육연구지
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• 제37권1호
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• pp.203-220
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• 2013

2007년 개정 과학과 교육과정에서는 학생들의 창의성을 함양하고, 자기 주도적 학습의 기회를 가지며, 과학에 대한 흥미와 동기를 유발하여 과학 관련 진로 모색으로 이어질 수 있도록 '자유 탐구'를 신설하였다. 이 연구에서는 2007년 개정 과학과 교육과정과 2009년 개정 과학과 교육과정에 명시된 '자유 탐구'가 중학교 과학 교과에서 적용되고 있는 실태를 과학 교사 대상 설문 조사 및 교사와 학생 대상 면담을 통하여 고찰하였다. 2010학년도에 '자유 탐구'를 운영했다는 응답 비율은 49.6%였고, 2011학년도 1학기에 '자유 탐구'를 운영했다는 응답 비율은 34.1%였다. '자유 탐구'를 적용한 기간에 대해서는 한 학기라고 응답한 경우, '자유 탐구'의 주제 선정 방법으로는 학생들이 탐구하고 싶은 주제를 선정한 경우가 가장 많았다. '자유 탐구'의 주제와 관련된 아이디어는 주로 과학 교과서 또는 교사용 지도서에서 가장 많이 찾으며, 한 소집단은 주로 4명으로 구성한다는 응답이 가장 많았다. 소집단을 구성한 방식은 친한 친구들끼리 학생들이 정하거나 학생들의 성별, 능력 등을 고려하여 교사가 정한 경우가 많았다. '자유 탐구' 운영을 통해서 학생들에게 나타난 효과로, 과학에 대한 흥미와 관심이 향상되었다는 응답이 가장 많았고, 과학 탐구 능력과 자기 주도 학습 능력이 향상되는 응답도 많았다. '자유 탐구'를 수행한 학생들은 활동이 재미있었고 또 하고 싶다고 응답하였다. '자유 탐구'를 운영할 때 겪은 어려움으로는, '자유 탐구' 지도에 시간과 노력이 많이 든다는 응답이 가장 많았고, 학생들의 과학 탐구 능력, 흥미와 관심이 부족하다는 응답도 많았다. '자유 탐구'를 운영하지 않는 이유로는 '자유 탐구'를 운영할 시간이 부족하다는 응답이 가장 많았고, '자유 탐구'를 반드시 운영해야 된다고 생각하지 않는다는 응답도 많았다. '자유 탐구'가 제대로 운영되기 위해서 가장 시급하게 해결되어야 할 것으로는, '자유 탐구' 지도 방법 관련 자료 및 학생들이 참고할 자료의 개발 및 보급, '자유 탐구' 운영 시간 증대, 학급 당 학생 수 감축 등의 응답이 많았다. '자유 탐구'를 현장에 효과적으로 적용하기 위해서는 인턴 교사, 실험 조교 등의 인력 보강, 관련 자료의 개발 및 보급, 교사의 인식 제고 등이 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.210-224
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• 2011

이 연구의 목적은 2007 개정 교육과정에 새롭게 도입되는 자유 탐구 활동이 중학생의 과학 탐구능력에 미치는 영향을 알아보고 그와 함께 자유 탐구 수행에 대한 학생들의 인식을 분석해 보고자는 것이다. 연구를 위하여 중학교 1학년 여학생 8개 학급 262명을 연구 대상으로 4개 학급은 자유 탐구 활동을 실시하고 4개 학급은 전통 수업을 실시하였다. 리커트 설문조사에 의하면 학생들은 자기 주도적으로 탐구활동을 하며 모둠별 탐구 활동과 토의 활동을 통해 협동성을 배우고 있고 자유 탐구 활동을 그다지 어렵지 않은 활동으로 생각하였다. 또한 자유 탐구 활동이 과학 공부에도 도움이 되고 흥미롭고 재미있는 활동이라는 긍정적인 반응을 보였다. 그러나 자유 탐구 활동이 잘하는 1~2명에 의해 이루어진다거나 방과 후 시간 여유가 없어 모둠원이 함께 모이는 것 자체에 어려움을 겪는 등 자유 탐구 활동의 운영에 있어 문제점과 어려움이 있는 것으로 나타났다. 자유 탐구 활동은 중학생의 과학 탐구능력 신장에 유의미한 영향을 주지 않았다. 통합탐구능력 향상 역시 유의미한 차이의 영향을 주지 않았으나 기초탐구능력 향상에는 유의미한 차이의 영향을 주었다. 특히 기초탐구능력의 하위 요소 중 예상 능력을 향상시켰다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제22권2호
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• pp.131-137
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• 2003

The students can search and solve the problems for themselves, improve the scientific inquiry skill through the distance learning in the WWW. It also enable them to construct the wide recognition of the STS which is emphasized in the 7th national curriculum. In addition, due to the one-to-one contact in the distance learning the diverse differentiated education can be run. In this paper, we develop the web-based distant learning model which is suitable in the elementary science and emboss those merits of the distance learning.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.457-464
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• 2008

본 연구는 학생들의 탐구능력 향상 및 고차원적인 사고력 증진에 효과적인 교육방법으로 관심이 확산되고 있는 탐구형 콘텐츠를 초등학교 과학교과에 적용할 수 있는 콘텐츠 설계 전략을 수립한 후, 이를 기반으로 초등 5학년 과학과 수업 [용액과 반응]을 위한 콘텐츠로 개발하였으며, 개발된 콘텐츠를 수업현장에서 파일럿 테스트를 통해 탐구형 콘텐츠의 설계와 개발 및 실제 수업에 적용할 때 시사점 및 고려할 사항들을 분석하였다. 연구 진행은 먼저, 초등학교 과학교과용 탐구형 콘텐츠 개발을 위해 문헌고찰, 기존 사례조사, 분석, 관련 사이트 검색, 전문가 회의 및 학교 현장 전문 교사진 검토 및 적용 테스트 등 다양한 연구 방법을 적용하였으며, 이를 바탕으로 전문가들 논의를 통해 본 연구에서 활용할 탐구형 콘텐츠의 설계 전략을 수립하고 이를 토대로 실제 콘텐츠를 개발하였다. 또한 개발된 콘텐츠를 2개 초등학교의 160명 학생들에게 실제 수업시간에 적용하여 현장적용 시 발생하는 문제점을 추출한 후 수정 및 보완을 하였다. 연구결과, 본 연구에서 개발한 탐구형 콘텐츠는 학습자들의 흥미유발과 학습동기 향상에 긍정적인 영향을 주었으나, 좀 더 구체적이고 분명한 학습안내 및 튜터의 지원이 필요하였다. 본 연구를 통해 온라인 탐구형 학습방법이 향후 다른 교과와 다양한 학습자 그룹으로 확산될 가치가 충분하다고 판단하였으며, 논문의 결과는 향후 초등학교 온라인 탐구형 콘텐츠, 특히 과학교과의 현장 적용 시 중요한 시사점을 제공할 것으로 기대한다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권8호
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• pp.731-738
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• 2004

본 연구는 중 ${\cdot}$고등학교 과학 교사를 대상으로 탐구 학습에 관한 인식을 조사하고 교사 수준의 탐구 학습 실태를 조사하기 위한 것이다. 탐구 학습 인식에 관한 설문지를 개발하여 서울교육과학연구원의 실험 연수에 참여한 서울지역 중 ${\cdot}$ 고등학교 과학 교사를 대상으로 조사한 결과에 의하면, 교사들은 과학 교육의 중요한 목표가 과학에 대한 흥미를 높이는 것이라고 생각하고 있으며, 실생활과 관련된 소재를 수업에 활용하는 것으로 조사되었다. 대부분의 교사가 탐구 학습을 학습자 중심의 열린 탐구 학습에 대한 인식하고 있었고, 대학 입시 제도, 탐구수업 보조 자료의 부족, 학생들의 의지 부족, 교사들의 탐구 학습에 대한 인식의 부족 등이 탐구 학습의 실현을 저해하는 요인으로 조사되었다.